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2017年度:実験ゼミ:検出器

プラスチックシンチレーター

クッキーについて

直径1mmの光ファイバーを結束するためのクッキーの設計

  • 1ユニットが、4列x6層になり、4ユニット作成する
  • 1ユニットの片側で結束される光ファイバーは24本である

  • 半径1の円にn=24配置すると、小さい円の半径は0.177となるらしい
  • 1/0.177=5.65mm が、最低限必要なクッキーの内円の直径になる
  • 余裕を見て図面での直径は7.0にしている。-の公差は0にしている
  • クッキーの外側の径は50mm、厚みは20mmとしている

(作成した図面) https://www.dropbox.com/s/n6jn67glesqmbfj/cookie_2017P2.pdf?dl=0

*11/28日に確認してほしいこと (HRはかぜのため明日11/28は欠席するので)

  • 寸法や公差、図面の書き方の確認
  • 個数(今は予備1個として9個にしています)
  • 材質(ABS樹脂としていますが、色の指定もいるでしょうか。もしくは他の樹脂のほうがよかったりすれば)

あと、そもそもの話ですが、現在、4ユニットを重ねた厚みが24cmになるようになっています。 24cmというと、50MeVを十分落とすのにギリギリという感じでした。

https://www.dropbox.com/s/css2na490i41u42/pl_20~24.pdf?dl=0

少し余裕を持たせるために、例えば一つのユニットだけ4段ではなくて5段にしてもよいかと思います 24cmから1cm増えて25cmになります

その場合、n=24からn=28になりますが、その場合の径は、1/0.1663=6.01mmになります。 この場合でも、クッキーを特殊にしなくても、7.0+0.05mmの同じクッキーで対応できるかなと思います。 あるいは入りにくければ若干ヤスリで穴を広げればよさそうです。

こんな感じですが、 修正すべき点などがあれば伝えていただいて、早めに修正した図面を作成し、見積→発注と進めればと思います。

(以上、11/28用)

11/28の実験ゼミを受けて、1inch対応に変更。予備を入れて10個ですすめる。

https://www.dropbox.com/s/nzj46dtqcgwqsmx/cookie_2017P2_02.pdf?dl=0

検出器周辺

検出器を設置する台

  • NaI用の台を試作してみました。上面に板を置いてその上に検出器を置きます。

  • プラシン用の台はこんな感じでしょうか(ファイバーは描けていません、、、)。手前側から電子が入射してきます。

  • 木の板に検出器をテープで固定し、全体を遮光シートで覆う。

測定に必要な機器(持って行くもの)

  • NaI用
  1. HV電源、ケーブル(9ch)
  2. CAMACのモジュール(ADC、Gate/Delayなど)
  3. 読み出し用PC
  • プラシン用
  1. HV電源、ケーブル(8ch)
  2. フラッシュADC
  3. SM-Bケーブル(8本)
  4. 読み出し用PC
  • 磁場制御用
  1. 電流源
  2. ガウスメータとラズパイのセット

Finger Counter

  • 主にNaIシンチレータについてコリメートやevent数の調節のためにFinger Counterを作成する必要がある.
  • Finger Counterは太さ数cm程度(?)の細いプラスチックシンチレータを十字に二本重ねて,真ん中のNaIシンチレータの前に置く.

大きさの見積もり(概算)

  • muon数は10^6 - 10^7 /s (MLF Webより)
  • Pulseは25 Hz (10月に隅田さんに伺った値)
  • よってmuon数は ~10^4 - 10^5 /Pulse
  • ざっくりとe+のエネルギースペクトルを三角形だと仮定し,最大エネルギー50 MeVの半分程度でのe+はtargetから出てくるとする
  • 要求するmuon数を1個/Pulseとすると
  • 必要な立体角は16 * 10^(-4) - 10^(-5) sr
  • したがってFinger Counterの面積は上の立体角×(targetとNaIとの距離l)
  • ここでlはロシアグループの検出器(フォイル?)の大きさよりも大きいはず(~数十 cm?)
  • また,物理的制約よりlは1 m程度が上限だと思われる
  • l ~ 1 mのとき表面積は2 - 20 cm^2 → 数cm四方
  • l ~ 30 cm のときは0.5 cm四方
  • 1 cm程度のものと数cmのもの,二種類用意しておけばよいか?
  • もちろん要求するmuon数を増やせば変わるのでそのあたりは考えないといけない
  • ← ミシェルパラメータの要求がMCの結果4 - 5個/Pulseだった?のでその場合太さもおよそ2倍程度になってくる
02/05
  • 検出器に用いているプラスチックシンチレータの切れ端を用いればよいのでは
  • 幅5 cmなので下の図のようにすれば5 cm × 5 cmの面積を作れる
  • ずらしたり斜めに合わせたりすれば面積はある程度調節可能
  • PMTはP2部屋にある太いものを用いる?
  • 読み出しをどうするか,直接くっつけてブラックテープなどで固定することはできるのか
  • 今週末にTAの方に相談??

02/09
  • 今現在,NaI シンチレータの較正に用いているシンチレータを使えそう
  • ライトガイドやPMT まで接続済み
  • サイズは4 cm 四方である
  • Geant4 のMC の結果,NaI シンチレータの中心とそこから2 cmずれた場所でのエネルギーdepositは大きく変わらない
  • コリメートとしては十分役割を果たす
  • サイズは統計に影響するが,いままでの概算から考えるとNaIのすぐ前で数cm四方で十分だったので問題ないと思われる.
02/20
  • プラスチックの検出器を組み立てるとこうなる。
  • 実験当日、暗箱の裏側の遮光シートを切り取る。今は、くしゃっとしてまとめてある。
  • 実験当日、シートの端は遮光テープで止める。今は、養生テープで止めている。

2017年度/実験ゼミ/検出器.txt · 最終更新: 2022/04/21 08:07 (外部編集)